Влияние изменений климата на лесное хозяйство

Главная » Статьи » Влияние изменений климата на лесное хозяйство

Влияние изменений климата на лесное хозяйство

Влияние изменений климата на лесное хозяйство.

На большей части территории России в последней четверти ХХ-начале XXI в. изменения климата были таковы, что при неизменных прочих условиях среды первичная продукция экосистем увеличивалась. В то же время в ряде регионов фактические значения радиального прироста деревьев во второй половине XX в. уменьшились по сравнению с его серединой. Содержание углерода в почвах в последней четверти ХХ- начале XXI в. при неизменных прочих условиях среды увеличивалось.

По прогнозу Росгидромета, глобальное изменение климата на территории России в ближайшие 30—40 лет не приведет к резкому ухудшению условий, необходимых для нормального роста и развития основных лесообразующих пород. Однако вероятным последствием изменения климата является возможность увеличения лесных пожаров. К 2015 г. для большей части территории России увеличение числа дней с пожароопасной обстановкой составит до пяти дней за сезон. Сильнее всего увеличится продолжительность пожароопасной обстановки (более чем семь дней за сезон) на юге Ханты-Мансийского автономного округа, в Курганской, Омской, Новосибирской, Кемеровской и Томской областях, в Красноярском и Алтайском краях, в Республике Саха (Якутия).

Теплые зимы могут привести к активизации вредителей, что уже имело место в Архангельской области. Кроме того, аномально высокая температура зимой препятствует вывозу леса по зимним дорогам. Если срубленный лес не вывозится, это не только ведет к потерям древесины, но также создает условия для размножения вредителей леса.

Положительные и отрицательные последствия изменения климата для лесного хозяйства России к 2015 г.

Усиление фотосинтетической деятельности и соответственно прирост биомассы.

Увеличение частоты засух и жарких периодов, сокращение количества осадков, нарушение почвенно-гидрологического режима, таяние вечной мерзлоты и другие неблагоприятные для растений явления.

Возможность нарушения установившихся взаимоотношений между древесными породами на стадии естественного возобновления лесов после вырубок, пожаров, в очагах болезней и насекомых-вредителей.

Возможность смены хвойных пород лиственными.

Вероятное изменение климатических ресурсов для лесного хозяйства, рассчитанных на основе специализированных климатических показателей по ансамблю 16 климатических моделей 1РСС к середине XXI в. по сравнению со второй половиной XX в., представлено на рис. 5.15.

Часто очень трудно предсказать изменение реальной процентной ставки, особенно в странах с экономикой переходного периода. Тем не менее это чрезвычайно важный параметр, и чем дольше экономический срок службы инвестиций, тем более важную роль будет играть реальная процентная ставка.

Реальная процентная ставка с учетом инфляции определяется по формуле [5]:

Существуют несколько основных методов расчета прибыльности инвестиций в установки ВИЭ [19, 160, 163]:

метод чистой существующей стоимости;

метод коэффициента чистой существующей стоимости;

метод срока возврата инвестиций;

метод времени выплат;

метод внутренней нормы доходности.

Будем использовать следующие обозначения, общие для всех методов: инвестиции в установку ВИЭ — /₀, руб./дол./евро;

издержки на эксплуатацию и обслуживание установки ВИЭ И, руб. в год/дол. в год/евро в год;

доход от продажи энергии Д, руб. в год/дол. в год/евро в год;

чистый доход от продажи энергии - В = Д — И, руб. в год/дол. в год/евро в год;

Глобальное изменение климата и его влияние на сельское хозяйство России Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Иванов А.Л.

Дан анализ основных климатических изменений, ожидаемых на территории России. Указаны последствия этих изменений для аграрного сектора. Автор предлагает адаптационные экономические меры для смягчения этих последствий.

Текст научной работы на тему «Глобальное изменение климата и его влияние на сельское хозяйство России»

Глобальное изменение климата и его влияние на сельское хозяйство России

А.Л. ИВАНОВ, академик, вице-президент РАСХН

Глобальное изменение климата и влияние этого процесса на окружающую среду - одна из серьезнейших проблем XXI в. Особое значение в связи с этим приобретает адаптация сельского хозяйства к грядущим изменениям, поскольку данная сфера человеческой деятельности оказывается наиболее уязвимой и зависимой от природных и социально-экономических метаморфоз. Сегодня чрезвычайно важно исследовать и спрогнозировать отклик агро-сферы на изменение климата, разработать эффективные пути ее адаптации к новым условиям.

Всемирная метеорологическая организация обнародовала первое заявление об угрозе глобального изменения климата еще в 1976 г. Проведенные затем в 1979 и 1990 гг. Всемирные климатические конференции помогли осознать происходящие изменения и сформировать научные программы для выработки и принятия мировым сообществом в 1992 г. рамочной конвенции ООН об изменении климата и подготовки Киотского протокола.

Российская научная общественность, руководство страны в сентябре 2003 г. провели Всемирную конференцию по изменению климата, а в сентябре 2006 г. - Международную конференцию по проблемам гидрометеорологической безопасности «Прогнозирование и адаптация общества к экстремальным климатическим изменениям». В резолюции этой конференции отмечалась необходимость разработки мер, которые помогут снизить негативное влияние климатических изменений и адаптироваться к новым условиям, а также оценки социально-экономических последствий экстре-

мальных гидрометеорологических явлений.

Учитывая важность проблематики, Президиум Россельхозакадемии еще в 2003 г. принял решение скорректировать планы научно-исследовательских работ, сформировав творческие научные коллективы и подразделения НИУ, способные более активно участвовать в выполнении программ и международных проектов по вопросам глобального изменения климата применительно к агропромышленному комплексу.

Сегодня крупнейшими официальными международными программами в этой сфере являются: Всемирная программа исследования климата; Международная программа исследований геосферы и биосферы; Международная программа исследования роли человека в глобальном изменении окружающей среды; Партнерство в области наук о Земле. Россия приняла эти программы в качестве отправной точки для формулировки своих собственных исследовательских программ. Для научного сопровождения рамочной конвенции об изменении климата создана межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), в задачу которой входит наиболее полная и объективная оценка наблюдаемых и ожидаемых изменений климата и роли антропогенных факторов. К настоящему времени подготовлены четыре оценочных доклада МГЭИК (1990, 1996, 2001 и 2007 гг.).

Каковы же основные климатические изменения, ожидаемые на территории России, и какие последствия для аграрного сектора они за собой повлекут?

В последней четверти XX в. началось резкое потепление, которое в бореальной области выражается, прежде всего, в увеличении количе-

ства теплых зим. Средняя температура приземного слоя воздуха за последние 2S лет возросла на 0,7°С. Со второй половины 70-х годов отмечается увеличение годовой суммы осадков (в среднем на S-1S %, особенно в летний период, хотя в России наблюдается их уменьшение в областях неустойчивого увлажнения). Здесь важно обратить внимание на тот факт, что общая тенденция изменения приземной температуры несет в себе ряд позитивов, а это зачастую способствует формированию благостных оценок и прогнозов. Однако для сельскохозяйственного производства более важна частота экстремальных стрессовых ситуаций, влекущих за собой серьезные отрицательные последствия. В реальности частота таких ситуаций (переизбытка осадков или засух) для подавляющего числа субъектов Российской Федерации увеличивается, а условия ведения сельскохозяйственного производства ужесточаются.

К сожалению, в России в силу ряда экологических и социально-экономических причин агросфера более уязвима для различного рода воздействий, чем в аграрно-развитых странах, где высокая технологическая оснащенность обеспечивает устойчивость производства, в три-четыре раза превосходящую нашу. Поэтому прогнозы влияния изменений климата на эффективность агропроиз-водства у нас должны быть более сдержанными, нежели благостными.

Есть все основания полагать, что во всех водосборах России рост температуры воздуха у поверхности земли будет значимым уже в первой половине XXI в., а среднегодовой рост осадков значительно превысит ожидаемый уровень. В теплое время года он оказывается заметно меньшим и наблюдается, в основ- ш ном, в северных регионах, в Сибири | и на Дальнем Востоке. В южных ре- 2 гионах Европейской части страны 1 происходит уменьшение количества 2 летних осадков. В регионах, свобод- г ных от снежного покрова, тенденция 2 к уменьшению влаги в почве обна- ^ руживается уже весной. В целом же §

на большей части территории России, особенно на южных и западных водосборах, могут сформироваться более засушливые, чем сегодня, условия.

Рост осадков при потеплении приводит к заметному увеличению стока на большинстве водосборов. Исключением являются лишь южные реки (Днепр, Дон), где годовой сток к концу XXI в. будет незначительно убывать. На водосборах Балтии (Нева, Волхов, Неман, Ладога и т.д.), Печоры, Северной Двины и Оби, несмотря на некоторое уменьшение массы снега, сток в середине века заметно возрастет в результате более быстрого таяния. Иная ситуация складывается в Центральной и Восточной Сибири. Здесь в первой половине века вероятность крупных весенних паводков на водосборах существенно возрастает.

Ранее было доказано, что глобальное потепление на ГС должно увеличить среднее количество атмосферных осадков на 20-30 мм/год. Однако ситуация, складывающаяся на территории России, несколько сложнее из-за особенностей циркуляции атмосферы. Потепление, скорее всего, будет сопровождаться ростом количества осадков в северных и частично центральных районах, и их уменьшением в областях неустойчивого увлажнения, где частота засух может возрастать.

Следует отметить, что количественные показатели изменений климата и состава приземного слоя атмосферы, а также их сезонное распределение еще слабо изучены, и установление конкретных значений этих показателей в разных регионах России - важная проблема агроэкологии и антропогенной экологии, решить которую можно лишь путем проведения систематических мониторинговых исследований. Базовым объектом такого мониторинга может стать Географическая сеть опытов с удобрениями.

Одновременно с изменениями температуры и количества осадков меняется состав атмосферы. По пос-<п ледним сведениям, концентрация о двуокиси углерода в ней возросла на 30 % по сравнению с уровнем до-% индустриальной эпохи и составляет ф около 0,04 %. Предполагалось, что | увеличение содержания двуокиси ¡3 углерода в воздухе должно повли-® ять на продуктивность растений, од-§ нако в ряде работ доказано, что это ет

влияние не столь велико. Удвоение концентрации С02 повышает продуктивность С3-растений (хлебные злаки, картофель, свекла и др.) на 2030 %, тогда как С4-растения (кукуруза, просо, сорго, амарант и др.) реагируют на эти изменения незначительно. К тому же положительный эффект увеличения содержания С02 проявляется лишь при достаточных увлажнении и уровне минерального питания.

По данным Министерства природных ресурсов РФ, в отдельных регионах, например, в Сибири и на Северном Кавказе, возможно падение урожайности зерновых за счет роста засушливости климата. При дальнейшем развитии потепления падение урожайности может превысить 20 % и стать критическим для экономики этих регионов.

Важным следствием глобального изменения климата являются существенные изменения физико-географической зональности России. По прогнозам Ю.А. Израэля и др. (2003), резко сократится площадь полярно-тундровой зоны, а таежная зона сместится к северу и сократится по площади. Зона широколиственных лесов продвинется на север и восток и получит максимальное приращение, степная и лесостепная зоны также расширятся и распространятся к северу. Можно предположить, что сухие степи и полупустыни Калмыкии и Прикаспия сменятся настоящей пустыней. В результате этого площадь земледельческой зоны России может вырасти в 1,5 раза, а скорость увеличения вегетационного периода составит 3,5 дня за каждые 10 лет.

Новые сочетания климатических и других природных факторов могут привести к новым эпифитотийным угрозам. Так, в последние десять лет в Скандинавии и Нечерноземной зоне России наблюдается рост численности насекомых-вредителей, их активизация и быстрая миграция в северном направлении. На северо-западе России отмечен факт миграции колорадского картофельного жука в более северные районы и частичной его акклиматизации вследствие мягких зим. Жук проник в Карелию, южные районы Архангельской области и Республики Коми. Почти повсеместно отмечается увеличение популяций вредителей зерновых злаков, особенно тлей. В Псковской области популяция плодожорки яблоневой возросла в 2,4 раза. Теплые

погодные условия вызвали ее вторичную генерацию.

В связи с потеплением отмечено распространение патогенов и болезней сельскохозяйственных культур, ранее не характерных для условий северо-запада: риноспоридиоза и пиренофороза озимой ржи и пшеницы. Распространились септориоз, гельминтоспориоз и южные формы пятнистости. За последние пять лет в Новгородской области степень поражения растений ячменя гельмин-тоспориозом возросла почти в 3,5 раза. Чаще наблюдаются альтернари-оз картофеля, коккомикоз вишни и мучнистая роса томата, происходит изменение видового состава сорных растений. Общее значение таких изменений пока неясно, но потери урожаев из-за сорняков, насекомых и болезней увеличиваются.

Еще одним следствием антропогенно-обусловленной динамики атмосферы стала трансформация стратосферного озонового слоя, что ведет к увеличению приземных уровней биологически активной ультрафиолетовой радиации. Исследования показывают явно негативное ее влияние на микробоценоз почвы (активность азотфиксации падает в 1,5-2,5 раза, нарушается структура микробо-ценоза, усиливается минерализация гумуса). Уменьшение продуктивности отдельных культур с повышением уровней УФ-В радиации может быть усилено повышенной температурой и почвенной засухой.

Климатические изменения влияют и на развитие эрозионных процессов, особенно в период весеннего снеготаяния. Например, на черноземах Поволжья наступление маловодного цикла по стоку талых вод привело к резкому снижению потери почвы от эрозии в весенний период.

В последние 10-15 лет возможные сценарии влияния глобального потепления на агросферу анализировались достаточно часто, причем оценка этого влияния была нередко полярной: от «исторического шанса для России» до «абсолютного зла». На наш взгляд, уместен сценарий, высказанный учеными Россельхоза-кадемии (Романенко и др., 1996), который выглядит следующим образом.

На юге европейской части страны в результате возрастания засушливости можно ожидать снижения продуктивности сельскохозяйственных культур, в то время как в центральных

районах этот процесс скажется в меньшей мере. В северной части и в циркумполярном поясе улучшение теплового режима при сравнительно незначительном изменении гу-мидности климата создаст условия для большей продуктивности сельскохозяйственных угодий. Однако при этом прибавка продукции здесь лишь незначительно компенсирует большие потери на юге страны. В Сибири повышение суммы активных температур до 2000°С создаст более благоприятные условия вегетации культур, но возрастание арид-ности, особенно в весенний период, не обеспечит роста урожайности. Продуктивность здесь, в том числе и черноземов, по всей видимости, снизится. Во всех случаях вариабельность продуктивности оценивается в пределах S-20 %. На Дальнем Востоке улучшение теплового режима периода вегетации при сохранении существующего уровня атмосферного увлажнения будет сопровождаться повышением на четверть и более продуктивности овощных и плодово-ягодных культур. В целом же по стране изменение климата существенно не повлияет на состояние отрасли.

Для использования положительных и смягчения негативных последствий, вызванных климатическими изменениями, необходимы адаптационные экономические меры.

В зоне достаточного увлажнения они, в частности, должны быть направлены на использование дополнительных ресурсов, связанных с потеплением климата. Это расширение посевов более позднеспелых и урожайных видов (сортов) зерновых культур, кукурузы, подсолнечника, позднеспелых сортов картофеля, рапса, пожнивных сельскохозяйственных культур, расширение свеклосеяния, повышение доли более теплолюбивых видов кормовых культур (сои, люцерны). Здесь целесообразно увеличить применение удобрений и средств химизации, которые более эффективны в условиях более теплого и влажного климата, развивать осушительную мелиорацию. В этих условиях уместно повышать удельный вес животноводства, базирующегося на «сенном» типе кормления для использования растущей кормовой базы при уменьшении затрат на корма и обогрев рабочих помещений в результате сокращения периода стойлового содержания скота. Особое внимание надо

уделять мерам, способствующим снижению растущей угрозы растениеводству от вредителей и болезней.

В зоне недостаточного увлажнения адаптационные меры должны быть направлены не только на использование дополнительных тепловых ресурсов, но и на экономное расходование водных ресурсов путем более широкого внедрения вла-госберегающих технологий (снегозадержание, уменьшение непродуктивного испарения и т.д.), расширения посевов более засухоустойчивых культур (прежде всего кукурузы, подсолнечника, проса), расширения посевов озимых культур (пшеницы - в степных районах Поволжья, Урала и Западной Сибири, ячменя - на Северном Кавказе, в Ростовской и Волгоградской областях). Необходимым условием для наиболее полного использования в растениеводстве дополнительных тепловых ресурсов должно стать расширение орошаемого земледелия.

В условиях глобальных климатических изменений предстоит инвентаризация и переоценка агроресур-сов и ассортимента культурных растений, пересмотр принципов природоохранных мероприятий, формирование экологического каркаса природных зон за счет новых агротех-нологий, комплекса мелиораций, агролесомелиоративного обустройства сельхозугодий, адаптивных систем ландшафтного землеустройства.

Особого внимания заслуживает скрининг, сохранение, восстановление биоразнообразия, создание сортов и гибридов со стабильно высокими продуктивностью и качеством зерна, с повышенной устойчивостью к наиболее опасным патогенам; повышение устойчивости зерновых, зернобобовых, крупяных, кукурузы к эдафическим факторам.

К сожалению, экстенсификация земледелия, произошедшая в последние годы в нашей стране, усугубляет зависимость сельского хозяйства от изменений климата. Поэтому преодоление технологической отсталости, освоение систем земледелия и агротехнологий на ландшафтной основе приобретает важнейшее значение. Ландшафтные системы земледелия реализуются агротехнологи-ями различной интенсивности применительно к агроэкологическим и социально-экономическим условиям. Новая методология апробирована в ряде сельскохозяйственных пред-

приятий России. Особенно важно их освоение на землях мелиоративного комплекса и территориях, подверженных опустыниванию. Учитывая первостепенную роль мелиоративного комплекса в создании устойчивости агропроизводства, требуется провести комплексную реконструкцию более 2 млн га орошаемых земель. В первой четверти XXI в. площадь мелиоративного комплекса должна быть доведена до 17 млн га.

Кроме того, максимально полное экологическое и социальное обустройство сельскохозяйственных земель России невозможно без 6 млн га всех видов защитных лесных насаждений с доведением уровня об-лесенности с 2 до 4 %.

Необходимо разработать и реализовать комплекс мер по формированию внутреннего рынка потребления минеральных удобрений порядка S-6 млн т д.в. при рациональном использование имеющихся ресурсов органики. Отметим, что в условиях участившихся засух органоминераль-ная система в 1^-2 раза эффективнее традиционных минеральных схем. Интересен тот факт, что применение удобрений (прежде всего минеральных) на пахотных и естественных кормовых угодьях, а также возделывание сидератов в паровых полях способствует снижению концентрации углерода в атмосфере. К тому же улучшение условий минерального питания и повышенная локальная концентрация СО2 при внесении удобрений существенно снижают УФ-стресс, как неблагоприятное следствие климатических изменений.

Важным условием стабилизации земледелия является и восстановление на новых экологических принципах земельной службы России, возврат части выбывших из оборота земель, консервация, воссоздание системы землеустроительного проектирования.

Осуществление государственной политики технологического и ресурсного переоснащения АПК России поможет обеспечить высокую адаптивную мобильность и устойчивость ы отрасли в условиях глобального из- | менения климата, возрастающего ш

Глобальное изменение климата и проблемы лесной экологии

Одной из главных причин тревожного обострения экологической обстановки на планете на рубеже III тысячелетия стали существенные изменения климата во многих регионах. Происходящее глобальное потепление неоднородно во времени и в пространстве. Как показывает модель глобальной циркуляции атмосферы, потепление через ближайшие 30-50 лет в наибольшей степени проявится в северном полушарии [Maxwell, 1992]. Установлено, что в Европейской части России во вторую половину ХХ века оно имело место в основном в холодную половину года, а в теплое полугодие изменения были незначительны [Груза, Ранькова, 2001]. То же характерно для Урала и Сибири, где за последние 100 лет среднегодовая температура повысилась почти на 2° [Мочалов, Лессиг, 1998: 333-342; Laessig, Motschalow, 1997: 65].

Россия - ведущая лесная держава мира, ее леса занимают площадь, составляющую 1/4 лесного покрова планеты. Функции лесов полезны и многообразны, и их нарушение негативно отразится на состоянии окружающей среды. Дальнейший рост температур приведет к большим экологическим изменениям в лесу.

Более теплый климат вызовет удлинение периода вегетации у древесных растений, что будет способствовать увеличению их продуктивности и накоплению биомассы. Потепление обусловит перемещение большинства зон растительности. Согласно имеющимся прогнозам, граница бореальных лесов Евразии продвинется на 500-1 000 км на север. Конечно, лесные экосистемы имеют большие диапазоны толерантности, и их отклик на изменения климата не будет мгновенным. Запаздывание ответных реакций может составлять от десятков до сотен лет [Ваганов, 1996: 281-283]. Однако в горных районах Южного Урала (национальный парк "Таганай") на основе детальных дендрохронологических данных уже выявлен явный сдвиг верхней границы леса [Шиятов, Мазепа, Моисеев, Братухина, 2001: 16-31], причем особенно активно идет распространение ели: с начала 60-х годов на 60-80 м вверх или на 500-600 м по склону. Здесь же наблюдается резкое сокращение тундровых участков, и через 50 лет тундровые экосистемы в национальном парке могут полностью исчезнуть.

Палеоклиматические исследования на основе анализа пыльцы позволяют реконструировать видовой состав и распространение сибирских лесов и проследить их изменения в последние тысячелетия [Tchebakova, Monserud, Denissenko, 1997: 33]. 4 600-6 000 лет назад в северной части Сибири в среднем за год было на 2-5° теплее, чем сегодня. При этом и осадков выпадало на 100-200 мм больше, т. е. на 20-30 % больше, чем сегодня. Вследствие более высоких температур и большего количества осадков верхняя граница леса тогда проходила севернее, чем сегодня. Если повышение температуры, наблюдаемое в последние 100 лет, продолжится в таком же объеме или даже ускорится, то сибирские леса в довольно близком будущем могут снова выглядеть так же, как и более чем 4 600 лет назад, т. е. доминировать в них будет не лиственница, как сегодня, а прежде всего ель, пихта и кедр.

Прогнозируется, что следствием дальнейшего повышения температур в Северном полушарии станет также резкое возрастание частоты и интенсивности лесных пожаров, бурь и ураганов [Фуряев, Голдаммер, 1996: 7-8; Berz, 1994: 1-6; Schraft, Durand, Hausmann, 1993]. Этот мрачный прогноз подтверждают события последнего десятилетия, когда ураганы страшной разрушительной силы (12 баллов по шкале Бофорта) - "Вивиан" в феврале 1990 года и "Лотар" в декабре 1999 года - нанесли колоссальный ущерб лесному хозяйству многих европейских стран. Так, если в результате урагана "Вивиан" в лесах всей Европы было повалено 120 млн м3 древесины, что составило 30 % от размера годичного лесопользования, то ураганом "Лотар" спустя 10 лет только во Франции было вывалено 138 млн м3 , а в Швейцарии - 12,8 млн м3 древесины, что соответственно в 3,0 и 2,8 раза превышает размер годичного лесопользования в этих странах [Broggi, 2000: 14-17; Holenstein, 1994].

Для лесов таежной зоны Урала ветровал является постоянно действующим экзогенным фактором. Считается, что бури широкого масштаба возникают здесь сравнительно редко - один раз в 50-75 лет. Узколокальные буревалы повторяются чаще, а несплошные - практически ежегодно. По данным Туркова [Турков, 1979], крупные ветровалы на Урале были в 1799, 1859, 1879 и 1892 годах.

Однако в ХХ веке масштабы и последствия ветровала в этом регионе все чаще приобретают катастрофический характер. Только за последние 30 лет были полностью разрушены или серьезно повреждены огромные лесные массивы в Пермской и Свердловской областях. Так, в 1975 году на западном макросклоне Урала (север Пермской области) ураганом был повален лес на площади 260 тыс. га с запасом древесины более 22 млн м3. Поврежденные леса имели вытянутую в широтном направлении конфигурацию длиной до 150 км и шириной с севера на юг до 50 км [Рожков, Козак, 1989: 55-69]. В Свердловской области по официальным данным лесной службы ветровальные явления - одна из главных причин гибели лесов. За последние 30 лет от ветровала в той или иной мере пострадали насаждения в 46 лесхозах из 51, т. е. практически на всей территории области [Мочалов, Лессиг, 1998: 333-342]. Особенно сильный ущерб лесам области был нанесен в июне 1995 года, когда в результате воздействия ураганного ветра в сочетании с мокрым снегом ветровал охватил площадь более 350 тыс. га [Смолоногов, 2000].

Если оценивать ветровал только с точки зрения ущерба, причиняемого лесному хозяйству, то он, безусловно, является стихийным бедствием, ликвидация последствий которого связана с очень большими затратами, особенно при выращивании искусственных насаждений. При этом, как правило, на ветровальных площадях из монокультуры хвойных пород формируются гомогенные насаждения, не являющиеся ветроустойчивыми [Стойко, 1965: 12-15]. Между тем последствия ветровалов не сводятся только к потере товарной древесины, а имеют комплексный и долговременный характер. Это означает, что массовый ветровал обусловливает нарушения всей лесной экосистемы (почвенного покрова, древостоя, всех ярусов растительности, фауны и т. д.), а для их устранения требуются десятилетия. Поэтому ветровал можно и нужно рассматривать как явление биогеоценотическое [Скворцова, Уланова, Басевич, 1983].

С этой точки зрения было бы, на наш взгляд, полезно более внимательно присмотреться к процессам, происходящим без вмешательства человека в девственных (первобытных, климаксовых) лесах. Структура таких лесов, где ветер наряду с огнем является одной из главных движущих сил динамического развития, столетиями остается очень разнообразной и стабильной. Ветровал здесь играет позитивную роль омолаживающего фактора. Как отмечал В. Г. Турков "…с биогеоценотической точки зрения массовое отмирание перестойных деревьев в первобытном лесу - явление естественное, закономерное и положительное… Во многих районах, в том числе и на Среднем Урале, ветровал завершает жизненный цикл старшего поколения древостоя, создавая субстрат и освобождая территорию для новых поколений леса" [Турков, 1979].

В девственных и долгое время естественно развивающихся лесах Северной, Восточной и Юго-Восточной Европы имеется много погибших, медленно разлагающихся стволов деревьев. Большая их часть была повалена ветром, и в зависимости от того, как сильно разложилась древесина, можно оценить, как давно был ураган. В условиях северного климата может пройти до 100 лет, прежде чем разрушится поваленная древесина ели. В буковых лесах Восточной и Юго-Восточной Европы, напротив, в большинстве случаев имеется меньше мертвой древесины, с одной стороны, потому, что более теплый климат ускоряет разрушение древесины, с другой, потому, что древесина бука и без этого разрушается быстрее, чем у ели [Korpel, 1995].

Мертвая древесина - это жизненное пространство для более чем 4 тыс. отчасти высоко специализированных видов растений и животных. Многие из них совсем не встречаются где-либо еще или так редки, что существует угроза их исчезновения. Различные виды дятлов и сов, а также мхов, лишайников, дереворазрушающих грибов и насекомых живут в этих богатых мертвой древесиной лесах и находят свои жизненные ниши, извлекая выгоду из мелких пространственных различий температуры и влажности в древесине и коре. Благодаря освобождающимся в процессе разрушения древесины питательным веществам, постепенно изменяются и свойства почвы. Таким образом, наличие мертвой древесины - это шанс для сохранения и повышения биоразнообразия в лесу.

В девственных лесах "Fiby" и "Granskar" в центральной части Швеции после нескольких ураганов 1931/32 года поваленные деревья ели, сосны и березы были оставлены в лесу. Ученые университета г. Уппсала зарегистрировали исходную ситуацию после ветровала и на основании результатов последующих исследований сделали вывод, что северные хвойные леса для их естественного обновления нуждаются в повторяющихся нарушениях [Sernander, 1936]. Более поздние исследования на этих же площадях подтвердили эту теорию [Hytteborn, Packham, 1987: 299-311; Leemans, 1991: 157-165].

Для ветровальных площадей в естественно развивающихся лесах с большим количеством мертвой (вываленной и ветроломной) древесины характерно большое многообразие мелких по площади местообитаний, где условия освещенности, температура, влажность воздуха и почвы, движение воздуха могут сильно различаться в пределах нескольких дециметров. Такие экотопы заселяются различными видами растений по-разному и с различной густотой [Webb, 1988: 1186-1195]. Как показали исследования, которые проводились после урагана "Vivian" в Германии и Швейцарии, на не очищенных ветровальниках многочисленные виды древесных и травянистых растений заселяли прежде всего лежащую мертвую древесину и участки вблизи нее [Fischer, Abs, Lenz, 1990: 309-326; Stockli, 1995: 8-14]. Разлагающиеся стволы деревьев являются питательным субстратом и предпочитаемым экотопом для естественного возобновления древесных пород. Например, сегодня в девственном лесу "Fiby" на месте почти полностью разложившихся останков деревьев в большом количестве имеется разновозрастный подрост ели. На основе образующегося таким путем дифференцированного по возрасту и высоте спектра деревьев возникает мозаичная структура леса [Falinski, 1976: 85-106; Korpel, 1995].

В результате сильной минерализации почвы после вывала деревьев вначале часто формируются лесные насаждения, состоящие преимущественно из светолюбивых пионерных пород, таких, как береза, тополь, ива и рябина, которые очень быстро реагируют на резкое изменение экологических условий и обладают высокой семенной продуктивностью [Fischer, Abs, Lenz, 1990: 309-326; Lassig, Motschalow, 2000: 37-45]. Такие пионерные леса в силу их однородности в течение нескольких десятилетий могут быть относительно нестабильны. С увеличением доли теневыносливых хвойных пород их состав и структура становятся более сложными и возрастает устойчивость к воздействию ветра. Так, в американском штате Мичиган уже через 18 лет после урагана сильно возросла доля теневыносливых пород, а через 50 лет последние догнали в росте пионерные виды - березу, тополь и вишню [Spurr, 1956: 443-451].

Девственные и естественно развивающиеся бореальные леса России отличаются от полностью и интенсивно хозяйственно освоенных лесов Центральной Европы более разнообразным составом древесных пород и более динамичным лесовозобновлением [Lassig, Motschalow, 2000: 37-45; Syrjanen, Kalliola, Puolasmaa, Mattsson, 1994: 19-34]. Они представляют собой устойчивые самовозобновляющиеся системы, для которых характерны сложная мозаичная структура, асинхронность возрастного развития биогрупп, фитоциклические смены пород, возвращение в почву всех изъятых у нее минеральных веществ и дополнительное внесение биогенных веществ [Турков, 1979]. Для современного лесоводства изучение динамики происходящих в них процессов - это путь к познанию механизмов формирования устойчивых насаждений и повышения биоразнообразия в лесу.

1 Ваганов Е. А. Регистрация потепления в текущем столетии клетками годичных колец деревьев // ДАН. 1996. Т. 351.

2 Груза Г. В., Ранькова Э. Я. Изменение климатических условий европейской части России во второй половине ХХ века // Влияние изменения климата на экосистемы. Охраняемые природные территории России: анализ многолетних наблюдений / Под ред. А. Кокорина, А. Кожаринова, А. Минина. М., 2001.

3 Мочалов С. А., Лессиг Р. Штормовая активность и ветровал на Урале // Леса Урала и хозяйство в них. Екатеринбург, 1998. Вып. 20.

4 Рожков А. А., Козак В. Т. Устойчивость лесов. М., 1989.

5 Скворцова Е. Б., Уланова Н. Г., Басевич В. Ф. Экологическая роль ветровалов. М., 1983.

6 Смолоногов Е. П. Лесообразовательный процесс и ветровалы // Последствия катастрофического ветровала для лесных экосистем. Екатеринбург, 2000.

7 Стойко С. М. Причины ветровалов и буреломов в Карпатских ельниках и меры борьбы с ними // Лес. хоз-во. 1965. N 9.

8 Турков В. Г. О вывале деревьев ветром в первобытном лесу как биогеоценотическом явлении: На примере горных пихтово-еловых лесов Среднего Урала) // Темнохвойные леса Среднего Урала. Свердловск, 1979. (Тр. Ин-та экологии растений и животных; Вып. 128.)

9 Фуряев В. В., Голдаммер И. Г. Экологические проблемы пожаров в бореальных лесах: опыт и пути международного сотрудничества // Лес. хоз-во. 1996. N 3.

10 Шиятов С. Г., Мазепа В. С., Моисеев П. А., Братухина М. Ю. Изменения климата и их влияние на горные экосистемы национального парка "Таганай" за последние столетия // Влияние изменения климата на экосистемы. Охраняемые природные территории России: анализ многолетних наблюдений / Под ред. А. Кокорина, А. Кожаринова, А. Минина. М ., 2001.

11 Berz G. Die Zeichen stehen auf Sturm // Naturwissenschaften. 1994 (81).

12 Broggi M. F. Was geschieht auf Windwurfflachen im Wald? Erkenntnisse aus 10 Jahren Forschung // Natur + Mensch. 2000 (1).

13 Falinski J. B. Windwurfe als Faktor der Differenzierung und der Veranderung des Urwaldbiotopes im Licht der Forschungen auf Dauerflachen // Phytocoenosis. 1976. 5 (2).

14 Fischer A., Abs G., Lenz F. Naturliche Entwicklung von Waldbestanden nach Windwurf - Ansatze einer "Urwalforschung" in der Bundesrepublik // FwCbl. 1990. 109.

15 Holenstein B. Sturmschaden 1990 im Schweizer Wald // Schriftenreihe Umwelt Nr.218: BUWAL Bern, 1994.

16 Hytteborn H., Packham J. R. Decay Rate of Picea abies Logs and the Storm Gap Theorie: A Re-examination of Sernander Plot III, Fiby Urskog, Central Sweden // Arboricultural J. 1987. 11.

17 Korpel S. Die Urwalder der Westkarpaten. Stuttgart; Jena; New York, 1995.

18 Laessig R., Motschalow S. Auswirkungen der Klimaerwaermung in Sibirien // Neue Zuercher Zeitung. 1997. Nr. 287.

19 Lassig R., Motschalow S. A. Waldforschung - Folgen von Windwurfen. Ost-West-Partnerschaft am Beispiel der Auswirkungen von Sturmen auf Walder im Ural. Naturwerte in Ost und West // Publikation zur Tagung "Forum fur Wissen" vom 25. Oktober 2000 an der WSL Birmensdorf.

20 Leemans R. Canopy Gaps and Establishment Patterns of Spruce (Picea abies [ L.] Karst.) in Two Old-growth Coniferous Forests in Central Sweden // Vegetatio. 1991. Nr 93.

21 Maxwell B. Arctic climate: potential for change under global warming // Arctic Ecosystems in Changing Climate. New York, 1992. Nr 11.

22 Schraft A., Durand E., Hausmann P. Sturme uber Europa // Schweizerische Rueckversicherungs-Gesellschaft. 1993.

23 Sernander R. Granskar och Fiby urskog [in Swedish with English abstract] // Acta Phytogeographica Suecia. 1936. Nr 8.

24 Spurr S. H. Natural Restocking of Forests Following the 1938 Hurricane in Central New England // Ecology. 1956. Nr 37 (3).

25 Stockli B. Anleitung zum Moderanbau. Moderholz fur die Naturverjungung im Bergwald // Wald und Holz. 1995. 76, 16.

26 Syrjanen K., Kalliola R., Puolasmaa A., Mattsson J. Landscape structure and forest dynamics in subcontinental Russian European taiga // Ann. Zool. Fennici. 1994 (31).

27 Tchebakova N. M., Monserud R. A., Denissenko O. V. Two applications of the siberian vegetation model to spatial-temporal studies in Siberia // Abstracts of Workshop on spatial-temporal dimentions of high-latitude ecosystem change (the Siberian IGBP Transect). Krasnoyarsk, 1997.

28 Webb S. L. Windstorm Damage and Microsite Colonisation in Two Minnesota Forests // Can. J. For. Res. 1988. Nr 18.

Влияние климата и погоды на лесное хозяйство

Семинар «Оценка вероятного воздействия изменения климата на лес и лесное хозяйство Северо-Запада России» состоялся 4 октября 2018 г. в г. Петрозаводск. В семинаре приняли участие представители FSC России.

В Петрозаводске прошел семинар «Оценка вероятного воздействия изменения климата на лес и лесное хозяйство Северо-Запада России». На семинаре были представлены результаты проекта «Повышение осведомленности о вероятном воздействии изменения климата на лесные экосистемы на Северо-Западе России», осуществляемого WWF России, Университетом Восточной Финляндии и Шведским лесным агентством. Основная цель проекта - проанализировать влияние изменения климата на леса Северо-Запада России (Республика Карелия и Архангельская область) в долгосрочной перспективе.

Среди участников семинара были представители общественных организаций, WWF России и FSC России, органов государственной власти, научно-исследовательских институтов, студенты и преподаватели Петрозаводского государственного университета, и сотрудники лесозаготовительных компаний, в том числе, держатели сертификатов FSC.

Основной темой семинара было глобальное изменение климата и его долгосрочное воздействие на лесные экосистемы Северо-Запада России, территории Финляндии и Швеции. На основании различных климатических моделей были составлены прогнозы изменения породного состава лесов, динамика численности вредителей и других климатических показателей.

Также был затронуты тонкости российского законодательства в части адаптации лесного хозяйства к изменениям климата.

Исходя из результатов исследования, участники пришли к выводу, что практику лесного хозяйства этих регионов в ближайшие десятилетия придется адаптировать к ставшим уже явными изменениям климата. В частности, вероятно, придется пересмотреть отношение к культурам ели.

Заполните таблицу «Как влияют климат и погода на разные сферы жизни людей». Сельское хозяйство: Лесное хозяйство: Транспорт:

Влияние на сельское хозяйство: это в первую очередь, влияние погоды на вегетационный период растений (простыми словами - это их продолжительность жизни). Логично думать, чем дольше живет растение, тем больше плодов оно принесет. Следовательно, чем благоприятнее условия (количество осадков, температура воздуха, продолжительность светового дня), тем больше будет урожая и тем больший доход человеку принесет сельское хозяйство.

Влияние на лесное хозяйство: от климата зависит, какие растения и деревья будут расти в той или иной зоне, какие животные будут там обитать, какой характер почвы будет в определенной климатической зоне. В общем, от климата зависит весь лесной фонд страны.

На транспорт: здесь можно привести простой пример. В странах Азии на мотоциклах и велосипедах можно кататься круглый год, а в России - только в летнее время. Но особенно климатические условия влияют на водный и воздушный транспорт, т. к. в определенные погодные условия передвигаться на таких видах транспорта просто опасно для жизни.

На строительство: здесь от климата зависит очень многое - начиная с выбора того, что строить и заканчивая аппаратурой для строительства. Не вся техника работает одинаково хорошо при разных погодных условиях, это приходится учитывать. Также учитываются материалы для строительства (например, чтобы они были устойчивы к морозу, жаре, большому количеству осадков и т. д.).

На повседневную жизнь: здесь вообще все просто. От климатических условий района, где проживает человек зависит практически весь его образ жизни: что одеть, чем заниматься, сколько средств тратить на ту или иную вещь (например, на обогреватель или кондиционер, шубу или купальник, санки или серфинг и т. д.)

Лес, климат и человек

Лес и климат – понятия взаимозависимые. Да, леса – это настолько значительная по своим размерам экосистема, которая не может не оказывать влияния на климат, и в то же время, климатические условия определяют видовое разнообразие лесов, его географическое распространение. Климатические зоны опоясывают земной шар, по их характерным признакам выделяют типы климата. Рассмотрим, какие породы деревьев и виды леса приспособились к тому или иному климату.

Тундра

Средняя температура в этой зоне, в самый теплый месяц в году колеблется от 0 до 12 °С. Сильные ветра, каменистая и малоплодородная почва заселена низкорослыми растениями и мхами. Типичная тундровая растительность приспособилась выживать в тяжелых климатических условиях, корневая система растений не проникает в глубокие слои почвы, а низкие стволы деревьев в зимнее время укрыты снегом, предохраняющим их от вымерзания в жестокие арктические морозы. Карликовые березы и арктические ивы подчас ниже высотой, чем обыкновенные подберезовики. Травы, мхи и кустарники – вот основная растительность тундры, леса как такового в этом климатическом поясе нет.

Тайга

Климат тундры плавно переходит в таежную зону. Видовое разнообразие здесь значительно больше - хвойные и лиственные леса занимают огромные территории. Практически все виды хвойных пород деревьев и неприхотливые лиственные виды населяют таежное пространство. Ели, пихты, сосны и кедры простираются на десятки и сотни километров, по берегам рек произрастают березы, осины, верба. Почву покрывают мягкие мхи и ягодные кустарники. Температура воздуха летом в таежном климате немного выше тундровой – в среднем до 20 °С.

Умеренная климатическая зона

Леса этой зоны составляют почти половину от общего количества лесов на планете. Средняя температура воздуха летом в умеренной зоне достигает 22 °С. Зима здесь не слишком холодная, а лето не жаркое – вот благоприятные условия для произрастания огромного количества древесных пород и иных растений. Густые леса стали домом сотням видам животных. Ясени, вязы, орешник, дубы и буки – эти породы деревьев издревле используются человеком.

Муссонный климат

Муссонный климат предполагает малоснежную зиму и обилие осадков в теплое время года. Эти территории занимают густые лиственные леса, с рослыми кустарниками, плющами и травяным покрытием почвы. Бамбук, магнолии, камфорные деревья, лавры и магнолии – вот лишь малая толика названий тех пород, что можно встретить в этом теплом и влажном климате.

Степи

Климат степей – засушливый и жаркий. Средняя температура летних месяцев колеблется от 20 до 35 °С, количество осадков в этот период может достигнуть 400 мм. Лесов как таковых в степной зоне нет, здесь преобладает травянистая растительность, иногда встречаются отдельные группы лиственных деревьев.

Средиземноморский климат

Типичный климат средиземноморья - это жаркое лето с низким количеством осадков и зима, с высоким количеством осадков и редкими снегопадами. В условиях летней засушливости хорошо развиваются вечнозеленые жестколистные породы деревьев. Мирт, фисташковые деревья, дикие маслины, колючие вьющиеся растения и травы растут на местах, свободных от фруктовых плантаций и полей.

Субтропики

Субтропики бывают сухими и влажными. Среднемесячная температура в пик холодного периода от 2 до 10 °С, с большим количеством осадков. На пространстве сухого субтропического климата распространены дикие плодовые деревья, сосны, можжевельник и колючие кустарники.

Влажные субтропики располагают благодатными условиями для многих видов древесных пород: обилие солнечного тепла, глубокий почвенный слой дает возможность произрастать самым разным растениям. Субтропические влажные леса многоярусные – здесь идет борьба за солнечный свет. Из древесных пород распространены бук, каштан, дуб, граб, а также вечнозеленые кустарники и плющи.

Но и это не вся классификация: свои климатические условия имеют пустыни – субтропические и внутриматериковые, саванны и влажные тропики. Леса распространяются в зависимости от температуры воздуха и влажности, обилия осадков и достаточности солнечного тепла и света. Климатические зоны с суровыми условиями и преобладанием хвойных лесов не могут похвастать разнообразием древесных пород, в отличие от теплых и влажных районов.

Жизненный цикл растений состоит из противоположных по значению действий – поглощение и выделение. Именно он, оказывает влияние на климат не только конкретных климатических зон, но и всей планеты.

Фотосинтез

Каждый школьник знает, что растения способны поглощать углекислый газ из воздуха. Это их удивительное дыхание, процесс, названный фотосинтезом. В чем же он заключается? Ведь благодаря именно этому химическому процессу на Земле появились условия для появления жизни. Фотосинтез – это еще один круговорот в природе, основанный на влиянии солнечного света и способности растений поглощать и выделять, это процесс, благодаря которому леса не только дарят жизнь всему живому, но и могут влиять на климат планеты.

Жизненно-важными для растений являются – свет, тепло и влага. Воду растения берут из почвы, а углекислый газ – из воздуха и связывают их, образуя органическое вещество. При этом химическом процессе в воздух выделяются молекулы двухатомного кислорода, и важным катализатором является именно присутствие солнечного света. Ученые выяснили, что при увеличении концентрации углекислого газа в атмосфере, растения способны увеличивать его поглощение.

Зная все это, становится ясно, что разведение лесов и бережное отношение к имеющимся – вот рецепт насыщения воздуха кислородом и поглощения большего количества углекислого газа. Возможно, это один из способов или часть способа, как избежать глобального потепления. Но вспомним о массовой гибели лесов в пожарах и при других стихийных бедствиях, об «обезлесевании» в результате промышленной деятельности человека, об уменьшении лесных массивов из-за изменений климата.

Лесной массив, в котором поглощение углекислого газа примерно равно его выделению формируется на протяжении до 600 лет. Но в течение всего этого времени лес активно занимается поглощением этого газа из воздуха.. Поэтому именно восстановление лесов считается основной альтернативой иным, более сложным и затратным способам борьбы с глобальным потеплением. Несмотря на острую необходимость в сохранении площадей лесных массивов, их территории продолжают сокращаться.

Вымирание леса

К сожалению, если бы сохранность леса зависела только от упорядочивания деятельности человека, проблема не была бы такой острой. Причиной вымирания можно назвать комплекс условий, который угнетает развитие растений, делает его невозможным.

В большей степени, чем что-то еще оказывают влияние кислотные дожди. Сжигание мусора, работа электростанций, выбросы в атмосферу в результате деятельности всевозможных производств и эксплуатации автомобилей – вот причины попадания в воздух химических элементов, которые вступают в реакцию с водой или с кислородом, а затем выпадают на землю в виде осадков – агрессивных дождей. Не секрет, что выбросы в атмосферу рано или поздно окажутся в почве и в растительности, именно они меняют состав почв, повреждают корни и листья. Остальные условия не настолько необратимы, но также вносят свою лепту в гибель растений – это всевозможные бактерии, грибы, вырубки, развитие сельского хозяйства, изменения климата и пожары. Тысячи гектар леса сгорают каждый год, но можно ли восстановить их за такой короткий срок? Или быть может, есть возможность защитить леса от гибели?

Защита леса

Защитой леса целенаправленно занимаются различные организации, действующие и под государственным управлением и на общественных началах. Все эти объединения руководствуются Конституцией РФ, Законом об охране окружающей среды, Декларацией ООН и иными нормативными актами российского и международного значения.

На местах защитой лесов занимаются лесные хозяйства, лесники и егеря. Закрепленная за лесным хозяйством территория регулярно осматривается с воздуха, проводятся пешие рейды – это позволяет своевременно обнаружить очаг возгорания и принять противопожарные меры. Сухостой и сброшенные ветрами сухие ветви с деревьев также могут стать причиной пожара в жаркую погоду, поэтому в обязанности лесников входит очистка леса от сушняка. Еще одна опасность для живых деревьев – гниющие стволы старых, поваленных деревьев. Они - источники заражения растений бактериями и грибами.

Территории, выгоревшие в результате пожара, огромными, черными, некрасивыми пятнами разбросаны по лесному массиву. Лесные хозяйства «оживляют» эти места, засаживая их молодыми деревцами.

Высадка саженцев – мера необходимая и важная. Деревья роняют массу семян в почву, но их львиная доля перепревает в слое сухих листьев и перегноя. Эту проблему решают с помощью специального проращивания семян.

Обычно, лесные хозяйства оборудованы теплицами для прорастания семян деревьев. Они прорастают в благоприятных условиях, а затем, высаживаются в открытый грунт. Большую помощь в этой работе оказывает местное население и школьные трудовые бригады.

Беречь лес – задача многогранная, состоящая из многих ступеней решения проблемы. Здесь важно все – от экологии и землепользования до действий каждого конкретного человека. В вопросе защиты лесных массивов действует правило: «Сохранить легче, чем создать новое». Тем более, что природа способна позаботиться о себе сама, как это было тысячи лет, на протяжении веков. Ограничение влияния техногенных производств на окружающую среду и ответственное отношение людей к природному окружению заметно преобразит сложившуюся ситуацию в лучшую сторону.

Погода в Санкт-Петербурге | Pogoda78.ru